A fidelidade das Leituras efectuadas com extensómetros está intimamente relacionada com a perfeita aderência deste sobre a superfície do material em estudo. Toda e quaisquer imperfeições ocorridas durante a fixação do extensómetro irão posteriormente gerar interpretações erróneas das reais deformações ocorridas numa determinada zona. Desta forma torna-se necessária, uma apurada técnica de fixação dos extensómetros para evitar eventuais erros na avaliação das deformações superficiais.
Os extensómetros podem ser fixados em qualquer material sólido, desde que a sua superfície tenha sido perfeitamente preparada. A preparação da superfície tem como objectivo criar uma área quimicamente limpa, com uma rugosidade apropriada e com linhas de referências para a instalação do extensómetro. A preparação da superfície possui basicamente cinco etapas: 1 - Desengorduramento da superfície;
2 - Alisamento da superfície; 3 - Criação das linhas de referência; 4 - Condicionamento da superfície; 5 - Neutralização da superfície;
1. Desengorduramento da Superfície
O desengorduramento (Figura A.1) deve ser realizado para remover óleos, graxas, contaminantes orgnicos e resíduos químicos solúveis. O desengorduramento deve ser sempre a primeira etapa do processo de preparação da superfície.
Figura A. 3 – Desengorduramento da Superfície
Os desengordurantes em forma de Spray apresentam um melhor resultado que os demais, mas a acetona pura ou álcool etílico também podem cumprir estas funções. Deve utilizar-se um pano ou papel sem pêlo para realizar a limpeza de toda a área de trabalho e se possível abranger ainda uma área entre 100 a 150 mm de ambos os lados em relação a posição de montagem do extensómetro. A limpeza deve ser realizada apenas e sempre numa só direcção.
2. Alisamento da Superfície
A superfície deve ser lixada (Figura A.2) de forma a serem removidas quaisquer impurezas ou contaminantes existentes (tais como tintas, óxido, etc.) e ainda produzir uma rugosidade superficial própria para a instalação do extensómetro. No caso de a superfície ser muito rugosa e ser necessário utilizar lixas de diferente granulometría, estas devem ser utilizadas sempre da
117
mais grossa para a mais fina. Caso seja necessário, a preparação da superfície pode ser iniciada com a utilização de discos abrasivos para a remoção da camada mais espessa das impurezas.
Figura A. 4 – Alisamento da Superfície
Quando for obtida uma superfície brilhante e com um acabamento uniforme, esta deverá ser limpa com uma gaze seca. Essa limpeza deve garantir a remoção de toda e qualquer partícula abrasiva ou impureza existente na área durante a operação de alisamento. Também se deve garantir que essas mesmas impurezas não retornem a essa área limpando sempre a superfície na mesma direcção.
3. Criação de Linhas de Referência
Devem ser traçadas duas linhas perpendiculares na área de instalação do extensómetro para servirem de referência na operação de colagem e alinhamento do mesmo conforme a Figura A.3. As linhas de referência podem ser produzidas por um polimento diferenciado do existente na superfície ou com um marcador tendo em atenção que estas linhas não devem passar pela zona onde o extensómetro vai ser colado. As impurezas ou resíduos originados nesta etapa devem ser totalmente removidos da área de trabalho tal como nas etapas anteriores, antes da fase seguinte.
Figura A. 5 - Criação de Linhas de Referência
4. Condicionamento da Superfície
Após traçar as linhas de referência deve limpar-se a zona de colagem do extensómetro com um condicionador e espalhá-lo com um papel sem pêlo ou gaze num só sentido e sempre com o papel limpo (uma passagem para cada pedaço de papel limpo). A utilização do papel deve continuar até que este não seja mais manchado pelas impurezas da superfície (Figura A.4). Se necessário pode adicionar-se mais condicionador durante esse procedimento.
118
5. Neutralização da superfície
A neutralização da superfície na zona de colagem deve ser efectuada utilizando um neutralizador, aplicando-o da mesma forma que o condicionador no ponto anterior. (Figura A.5)
Figura A. 7 - Neutralização da Superfície
A secagem da superfície deve ser feita com um papel ou uma gaze limpa e seca com um movimento em sentido único. Para completar a secagem deve ser utilizada outra nova gaze. Seguindo todas as recomendações descritas acima, a superfície está pronta para a colagem do extensómetro, que deverá ser colocado em 30 minutos (no máximo) em peças de Alumínio e dentro de 45 minutos em peças de aço.
6. Colagem do Extensómetro
Os extensómetros de resistência eléctrica são capazes de indicar deformações extremamente pequenas ocorridas numa superfície. Essa característica é dependente do processo de colagem, pois se o extensómetro não for correctamente instalado na área em estudo, serão obtidos dados imprecisos a respeito das deformações ocorridas. As técnicas demonstradas a seguir foram repetidas inúmeras vezes na instalação de extensómetros, tendo demonstrado uma grande eficiência nos resultados.
6.1. Manuseamento e Preparação
Remover o extensómetro da embalagem utilizando uma pinça e colocá-lo sobre uma placa de vidro ou metal previamente limpa com acetona ou álcool, sempre com a superfície de colagem voltada para baixo (o lado que contém a resistência voltado para cima). Caso seja necessário colocar também os terminais de ligação na placa próximo ao extensómetro.
Nota: Nunca tocar o extensómetro com as mãos!
Cortar um pedaço de fita adesiva própria para a instalação de extensómetros de aproximadamente 100 mm de comprimento. Fixar uma das extremidades da fita próximo do extensómetro, descer lentamente a fita até cobrir todo o extensómetro juntamente e o terminal conforme a Figura A.6. A utilização de fita adesiva não apropriada pode causar a contaminação da área de fixação com o adesivo nela utilizada.
119
Figura A. 8 - Colagem de Fita Adesiva no Extensómetro
Quando o extensómetro (e se for necessário o terminal) já estiver fixo na fita, levantá-la devagar formando um ngulo entre 30 a 45 graus com a superfície, deve averiguar-se que ambos estão bem colados à fita (Figura A.7). Esse ngulo de retirada torna-se importante pois havendo uma grande inclinação o extensómetro pode sofrer uma deformação comprometendo o seu funcionamento futuro.
Figura A. 9 - Descolagem da Fita Adesiva com o Extensómetro na Placa
Nesta fase o extensómetro está preparado para ser posicionado na área de ensaio. Para isso devem orientar-se as linhas de referências existentes no extensómetro com as linhas de referências criadas anteriormente na peça conforme a Figura A.8. Quando o extensómetro estiver devidamente posicionado fazer uma inspecção visual pormenorizada e confirmar o correcto posicionamento do extensómetro.
120
Na preparação do extensómetro para a adição da cola, fixar uma das extremidades da fita com um dedo e fazer o levantamento da outra extremidade com um ngulo semelhante ao utilizado no posicionamento. (Figura A.9)
Figura A. 11 - Preparação para a Adição da Cola
Prender a outra extremidade da fita na peça para formar um arco com esta, tendo em conta que as superfícies do extensómetro e do terminal que irão receber a cola devem estar voltados para cima (Figura A.10). Esse posicionamento do extensómetro deve ser feito de forma a não dificultar a posterior colagem.
Figura A. 12 - Fase Anterior à Colagem
6.2. Colagem do Extensómetro
Aplicar uma camada fina e contínua de cola sobre as superfícies do extensómetro e do terminal. Para isto deve espalhar-se bem o adesivo com o pincel de aplicação em aproximadamente dez movimentos sempre na mesma direcção (Figura A.11).
Figura A. 13 - Colocação da Cola no Extensómetro
Posicionar a fita adesiva formando um ngulo de aproximadamente 30 graus com a superfície da peça (Figura A.12), com um movimento lento e firme deslizando uma gaze limpa sobre a fita adesiva, de forma a pressionar o conjunto contra a superfície da peça.
121
Figura A. 14 - Colagem do Extensómetro
Na sequência da fixação do extensómetro deverá ser feita uma pressão sobre o conjunto (extensómetro + terminal) por aproximadamente 1 a 2 minutos conforme mostrado na Figura A.13. Essa pressão poderá ser efectuada de forma manual, ou ainda através da utilização de uma pinça de pressão. Deverá haver um intervalo mínimo de 2 minutos entre esta etapa e a próxima que consiste na retirada da fita adesiva.
Figura A. 15 - Pressão no Extensómetro para Permitir a Secagem da Cola
O extensómetro deve estar agora perfeitamente aderido a superfície da peça. Para prosseguir na instalação, remover a fita adesiva num movimento lento para evitar danos no extensómetro e no terminal de ligação (Figura A.14). Se for necessário utilizar uma pinça.
122
7. Técnicas de soldadura
Para a ligação do extensómetro ao aparelho de aquisição de sinal, serão necessários 3 cabos eléctricos. Dois deles devem estar entrelaçados entre si, o terceiro será independente. Antes de iniciar o processo de soldadura dos cabos no extensómetro e no terminal, deve fazer-se uma protecção dos mesmos, deixando em exposição apenas a parte a ser utilizada (aproximadamente 3 mm), isto é, descarnar a extremidade a ser utilizada. Evitar a utilização de facas ou tesouras para efectuar esta operação de forma a não danificar os fios.
Mergulhar a extremidade descarnada do fio em massa de soldar e revesti-la com um pouco (muito pouca) de solda. Aplicar apenas um pingo de solda no extensómetro e no terminal para garantir a fixação. Posicionar os cabos já ponteados para que fiquem alinhados com o pingo colocado no extensómetro, e com auxílio da ponta do ferro de soldar, fazer a união dos mesmos para terminar o processo de soldadura conforme a Figura A.15.
Figura A. 17 - Ligação dos Cabos ao Extensómetro
Com os cabos já fixos, a soldadura deve ser terminada garantindo que estes não venham posteriormente a soltar-se do terminal ou do extensómetro, para isso pode ser utilizado verniz de protecção que confira um bom isolamento entre o extensómetro e a atmosfera evitando o aparecimento de oxidação e a ocorrência de humidade no circuito eléctrico (Figura A.16).
Figura A. 18 - Aplicação do Verniz
Para terminar a operação de soldadura dos cabos, deve ser realizada uma inspecção visual rigorosa para certificação da correcta instalação dos mesmos. Fazer ainda uma limpeza da área envolvida no processo de soldagem para remover óxidos ou qualquer outro tipo de impureza gerado para evitar a contaminação do sistema de medição.
Com auxílio de um multímetro deve verificar-se se as resistências entre os dois terminais estão correctas.
123